[发明专利]Bipolar电路的一种引线孔结构及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造工艺技术领域，尤其涉及临近亚微米小规则Bipolar电路的引线孔制造工艺及其制造方法。

背景技术

Bipolar电路中引线孔大小由工艺平台的最小线宽决定，引线孔的铝台阶覆盖率是影响集成电路对称性及可靠性的重要指标。

3.0um及以上工艺平台上制造的Bipolar电路，各光刻层次包引线孔规则相对大，允许横向侵蚀余量相对大，同时引线孔纵宽比相对小，通常采用纯湿法腐蚀工艺，刻蚀后引线孔台阶为大的碗口状(见图1)，溅铝后台阶覆盖良好。

1.5um与2.0um工艺平台上制造的Bipolar电路，各光刻层次包引线孔规则相对缩小，横向侵蚀余量少，引线孔纵宽比会变大，通常采用干法加湿法腐蚀工艺，刻蚀后引线孔台阶比较陡(见图2)，溅铝后台阶覆盖减少，但铝台阶覆盖可保证在25％以上，同时可通过电迁移可靠性试验：在环境温度200℃，试验电流密度1.0e6A/cm²条件下，Bipolar电路的寿命仍大于100年。

1.5um及以上工艺平台上制造的Bipolar电路的引线孔工艺，腐蚀后引线孔台阶最边上为一个尖角，不利于金属覆盖，为此一般在溅铝前清洗，如采用MERCURY MP自动清洗机FSI，利用氢氟酸把尖角腐蚀掉(只能稍微腐掉)，改善金属覆盖。

0.8um工艺平台上制造的Bipolar电路，各光刻层次包引线孔规则更小，基本不允许横向侵蚀，引线孔纵宽比会相对大，通常采用两步干法或湿法加干法腐蚀工艺，刻蚀后引线孔台阶上半部分为碗口状，下半部分为基本垂直到底(见图3)，为此虽然引线孔纵宽比会很大，但由于有碗口缓冲作用，溅铝后台阶覆盖良好。

由1.5um工艺平台跨越到0.8um工艺平台，需要更新替代更昂贵的光刻设备组(如NSR1755i7A、NSR 1755i7B)和刻蚀设备(如LAM4520、Gasonics AE2001)组；对于引线孔工艺，0.8um工艺平台设备组有相应的干刻设备来加工碗口工艺，也有相应的干刻设备(如P5000)来加工干刻到硅的软刻蚀工艺。

1.0～1.2um工艺平台是在1.5um工艺平台设备组基础上开发，各光刻层次引线孔规则相对1.5um工艺进一步缩小，底部要求横向侵蚀余量更小，随着引线孔缩小及孔介质厚度增加(满足部分小规则产品高压工艺需求，提高寄生MOS耐压)，引线孔纵宽比会相对变大，采用干法加湿法腐蚀工艺做出来的引线孔，溅铝后台阶覆盖变差，需要改善；但采用0.8um工艺平台设备组加工碗口工艺，成本又相对高，不利于制造成本的降低。

发明内容

本发明提供一种Bipolar电路的引线孔结构，及Bipolar电路的引线孔的制造方法。

Bipolar电路的引线孔结构依次包括：设有极区的硅基底、在所述硅基底上的底层氧化硅薄膜层、在所述底层氧化硅薄膜层上的顶层氧化硅薄膜层、所述顶层氧化硅薄膜层上的氮化硅层及引线孔，所述引线孔贯穿底层氧化硅薄膜层、顶层氧化硅薄膜层，引线孔顶部周围由氮化硅层形成保护环。

进一步，所述的顶层氧化硅薄膜层为增密的顶层氧化硅薄膜层。

进一步，所述的底层氧化硅薄膜层为底层热生长氧化硅薄膜层。

进一步，所述Bipolar电路的引线孔靠近所述底层氧化硅薄膜层的部分成底部斜孔、靠近顶层氧化硅薄膜层的部分呈顶部斜孔，底部斜孔与顶部斜孔之间部分为中间斜孔。

所述顶部斜孔的水平角度θ1在40～60度之间，中间斜孔的垂直角度θ2在0～10度之间，底部斜孔的水平角度θ3在30～45度之间。

所述底层热生长氧化硅薄膜的厚度在800～之间。

所述顶层氧化硅薄膜的厚度在3500～之间。根据不同产品耐压需求制定，如Bipolar电路工作电压为3～8V时，顶层氧化硅薄膜的厚度为Bipolar电路工作电压为10～20V时，顶层氧化硅薄膜的厚度为Bipolar电路工作电压为30～40V时，顶层氧化硅薄膜的厚度为

所述氮化硅薄膜的厚度在300～之间。

Bipolar电路的引线孔结构制造方法，包括如下步骤：

(1)在设有极区的硅基底上形成底层氧化硅薄膜层；

(2)在步骤(1)所述底层氧化硅薄膜层上淀积形成顶层氧化硅薄膜层；

(3)在所述顶层氧化硅薄膜层上淀积氮化硅薄膜层；